- •Отчёт по лабораторной работе № 2
- •Аналитическое моделирование передачи данных
- •Определение параметров кода гск в канале с независимыми ошибками
- •Определение вероятностных показателей передачи данных с использованием кода гск, исправляющего ошибки
- •Исследование вероятностных показателей передачи данных с использованием кода гск, исправляющего и обнаруживающего ошибки
- •Исследование вероятностных показателей передачи данные с использованием кода гск в каналах с пакетами ошибок (каналах с памятью)
- •Имитационное моделирование передачи информации с использованием кодов гск
- •Имитационное моделирование передачи информации с использованием кодов гск в двоичных симметричных каналах с независимыми ошибками
- •2.1.1 Оценка уточненной статистической вероятности трансформации. Доверительный интервал
- •Имитационное моделирование передачи информации с использованием кодов гск в двоичных симметричных каналах с пакетирующими ошибками
- •Скорость передачи информации кодом гск
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Кафедра автоматики и телемеханики
Отчёт по лабораторной работе № 2
по дисциплине Передача данных в информационно-управляющих системах Тема: Исследование помехоустойчивости цифрового канала при передаче информации групповым систематическим кодом Вариант № 1 | |
| |
|
Выполнил студенты гр.
(Фамилия И.О.) _________________________________ (дата, подпись) Проверил старший преподаватель кафедры АТ (должность) Кулагина Марина Михайловна_______ (Фамилия И.О) _________________________________ (оценка) _________________________________ (дата, подпись) |
Пермь 2018 г.
Цель работы:
Изучить аналитическое моделирование передачи данных;
Рассмотреть возможности имитационного моделирования передачи данных в MATLAB;
Провести сравнительный анализ результатов аналитического и имитационного моделирования передачи данных.
Аналитическое моделирование передачи данных
В данной лабораторной работе в качестве модели двоичного симметричного канала связи с независимыми ошибками используется биномиальное распределение ошибок, для которого P(i) > P(i+1). В качестве модели канала с памятью используется модель Пуртова.
Моделирование сводится к подбору параметров ГСК, обеспечивающих заданную вероятность трансформации в каналах связи, описываемых различными аналитическими моделями. В качестве основной характеристики канала передачи данных выступает вероятность ошибки на символ р. Следует обеспечить передачу сообщения по каналу с заданной р с вероятностью трансформации не больше допустимой. Вероятность трансформации различается для каналов с разной интенсивностью ошибок (см. Табл. 1).
Таблица 1. Вероятность трансформации для каналов с разной интенсивностью ошибок
Вероятность ошибки на символ, p |
Допустимая вероятность трансформации, p_dop |
10-2 |
10-4 |
10-3 |
10-5 |
10-4 |
Исследования проводятся для кода ГСК с различной длиной информационной части (6 вариантов), что позволяет наглядно продемонстрировать влияние величины кодового вектора на вероятностные показатели кода. В Таблице 2 указано число информационных символов для шести кодов. До начала работы с моделями требуется вручную рассчитать вероятность правильной передачи и трансформации для безызбыточного кода для всех трех каналов связи. Для данных параметров безызбыточный код (с s=0) не обеспечивает заданную вероятность трансформации сообщения pтрансф ≤ 10-4, поэтому для передачи информации по каналу используются избыточные коды.
Таблица 2. Число информационных символов для 6 кодов
№ варианта |
M1 |
M2 |
M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
1 |
7 |
21 |
33 |
49 |
69 |
84 |
Определение параметров кода гск в канале с независимыми ошибками
Определение вероятностных показателей передачи данных с использованием кода гск, исправляющего ошибки
Требуется определить параметры ГСК, обеспечивающие заданную вероятность трансформации сообщения, и оценить вероятностные показатели полученного кода.
Рис. 1 - Модель для нахождения параметров кода ГСК
Откроем двойным щелчком блок Code parameters. Появится окно ввода:
Рис. 2 - Ввод исходных параметров кода ГСК
Введем входные параметры: число информационных символов [m1..m6] из табл. 2, вероятность ошибки на символ p и допустимую вероятность трансформации p_dop согласно табл. 1. После чего промоделируем.
Результаты:
При p=10-2, p_dop=10-4
Рис. 3 – Параметры, полученные при p=10-2, p_dop=10-4
При p=10-3, p_dop=10-5
Рис. 4 – Параметры, полученные при p=10-3, p_dop=10-5
При p=10-4, p_dop=10-5
Рис. 5 – Параметры, полученные при p=10-4, p_dop=10-5
В результатах просчитываются:
В блоке code_param параметры кода (n, m, d);
В блоке p_prav; p_tr значения вероятности правильной передачи и трансформации соответственно;
В блоке Ru показана скорость передачи информации каждым из шести кодов.
По полученным данным построим графики функций Pправ=f(p,m) при безызбыточном кодировании (s=0) и после введения избыточности, график функции скорости R=f(p,m).
p=10-2, p_dop=10-4
Рис. 6 – График функции Pправ=f(p,m)
Рис. 7 – График функции Pтрансф=f(p,m)
Рис. 8 – График функции R=f(p,m)
p=10-3, p_dop=10-5
Рис. 9 – График функции Pправ=f(p,m)
Рис. 10 – График функции Pтрансф=f(p,m)
Рис. 11 – График функции R=f(p,m)
p=10-4, p_dop=10-5
Рис. 12 – График функции Pправ=f(p,m)
Рис. 13 – График функции Pтрансф=f(p,m)
Рис. 14 – График функции R=f(p,m)